一九一五年八月，总统府顾问美国博士古德诺，著论论君主与共和的利弊，刊载于北京报纸。旋杨度等发起筹安会（杨度为理事长，孙毓筠为副，严复、刘师培、李燮和、胡瑛为理事），说“从学理上研究君主民主，在中国孰为适宜”？通电各省将军、巡按使、都统、护军使，各省城及上海、汉口商会，请派代表来京。旋各省旅京人士，组织公民请愿团，请愿于参政院代行立法院。要求变更国体，——《新约法》第六十七条：“立法院未成立以前，以参政院代行其职权。”九月二十日，参政院据《新约法》第三十一条第七款，建议于大总统，请于年内召集国民会议，为根本上之解决。十二月初二日，参政院议决《国民代表大会组织法》。初八日，公布施行由各代表投票决定国体。初十日完竣。共一九九三票，全数主张君主立宪。于是由国民代表大会委托参政院为总代表，于十一日，推戴袁世凯为皇帝。袁氏申令，“既经国民代表大会全数表决，……本大总统自无讨论之余地；惟……望另行推戴”。即日晚间，参政院再为第二次的推戴。十二日，申令允许。十九日，设立大典筹备处。三十一日，改明年为洪宪元年。
先是云南都督蔡锷，解职入京，任经界局督办。这时候，密赴天津，从日本经越南到云南。二十三日，督理云南军务唐继尧，巡按使任可澄，电请袁氏取消帝制。限二十五日上午十时答复。届时无复，遂宣告独立。通电各省，说：“……尧等志同填海，力等戴山。力征经营；固非始愿所及；以一敌八，抑亦智者不为。麾下若忍于旁观，尧等亦何能相强。然……长此相持，稍亘岁月，则鹬蚌之利，真得渔人；箕豆之煎，空悲轹釜。言念及此，痛哭何云。而尧等与民国共存亡，麾下为独夫作鹰犬；坐此相持，至于亡国；科其罪责，必有所得矣。”一九一六年正月初一日，云南设立都督府，推唐继尧为都督，戴戡（贵州巡按使，时率黔军随蔡锷入滇）、任可澄为左右参赞。定军名为护国军。以蔡锷为第一军长，李烈钧为第二军长。二十七日，贵州独立，——推刘显世为都督。
袁世凯派卢永祥带着第十师驻扎上海。刘冠雄带北军入福建。令原驻岳州的曹锟，扼要进扎，安徽倪嗣冲，也派兵到衡岳，又派张敬尧带第七师的一旅，和第三师的全师入川；而命驻赣北军第六师长马继增，带兵一旅，李长泰带着第八师，做他的后援（后来马继增留防湘西。李长泰到四川，还没打仗，帝制就取消了）。龙觐光带着广东西两省的兵，从广东去打云南。
一二月间，蔡锷和张敬尧的兵在四川叙泸一带相持。而广西将军陆荣廷，于三月十六日独立。广东各县，民军纷纷起事。四月初五日，龙济光亦宣告独立。浙江军队，于四月十一日独立。——将军朱瑞出走。巡按使屈映光为都督；旋辞职，由吕公望继任。陕北镇守使陈树藩，于五月初九日在三原独立。分兵三路攻西安。十七日，将军陆建章出走。四川第一师长刘存厚，在永宁独立，和滇军联合。成都土民，要求将军陈宦独立。陈宦电劝袁氏退位，不听，于五月二十三日，宣布与袁政府断绝关系；旋亦改称都督。湖南零陵镇守使望云亭，于四月二十七日，宣布独立。湘西镇守使田应诏，亦在湘西独立。民党起事的，又分占各县。将军汤芗铭，于五月二十九日，亦宣布独立。山东则吴大洲占据周邨，居正占据潍县。——北军于五月二十三日，退出潍县。惟江苏、江阴炮台的戍兵，于四月十六日独立；同时民党在吴江、震泽、平望等处起事，都未有成。
先是一九一五年十月二十八日，日、英、俄三国，劝告袁氏展缓举行帝制。十一月初一、十二日，法、意两国，亦为同样的劝告。十五日，五国公使，又提出第二次劝告。一九一六年正月，派周白齐为特使，赴日本祝贺日皇即位大典。十六日，日公使请周氏延期启行。二月二十三日，袁氏下令缓行帝制，停办大典筹备处。三月二十二日，下令取消帝制。以徐世昌为国务卿，段祺瑞为参谋长。黎元洪前此封为武义亲王，这时候，仍恢复其副总统。由三人电请护国军停战商善后。护国军复电，要求袁氏退位。并通电，恭承副总统黎元洪为大总统。这时候，江苏将军冯国璋，主张联合奉独立各省，公议办法，再与西南接洽。通电说：“四省若违众论，固当视同公敌；政府若有异议，亦当一致争持。”正在江宁开会，而袁氏于六月初六病没；遗命以副总统代行职权，于是黎元洪于七日就职。